Mémento de l Hydrogène FICHE 9.1.11 LE PROGRAMME VOLKSWAGEN Sommaire 1. Historique 2. Collaboration avec la Chine 3. Programme actuel 1. Historique C est en 1996, dans le cadre du projet européen Capri (1996-2000), qu a débuté le développement du premier prototype produit par Volkswagen : une plateforme Bora baptisée Variant (Fig. 1) équipée d une pile de 20 kwe de chez Ballard. L hydrogène était produit via un reformer de méthanol embarqué. Figure 1 Le prototype Variant (2000) En novembre 2000 est apparue la Bora HyMotion (base Jetta) (Fig. 2) équipée d une pile UTC Power de 28 kwe. L hydrogène était stocké à bord sous forme cryogénique dans un réservoir de 49 litres. 1/7
Figure 2 Le prototype Bora HyMotion (2000) C est autour de l année 2000 que des travaux de R&D ont débuté avec le PSI (Paul Scherrer Institut) sur des membranes protoniques d un nouveau type. En novembre 2001 cette collaboration a conduit à la présentation, à Berlin, du prototype Bora HyPower (Fig. 3). Il était équipé d une pile de 40 kwe hybridée avec deux modules de supercapacités capables de délivrer 60 kwe. L hydrogène était stocké à 320 bars. Figure 3 - La Bora HyPower (2001) En septembre 2004, VW présente la Touran HyMotion (Fig. 4) équipée d une pile Ballard de type Mark 902 de 66 kwe hybridée avec une batterie de type NiMH. L hydrogène (1,9 kg) était stocké à bord à 350 bars. 2/7
Figure 4 Le prototype Touran HyMotion (2004) En 2006, la presse se fait l écho du développement d une pile dite «à haute température» que VW a débuté au début des années 2000. Il s agit d une pile de type PAFC à acide phosphorique- qui fonctionne à 120 C. Le problème de la dissolution de l eau produite dans l acide semble néanmoins rester incomplètement résolu. En septembre 2007, VW présente au Salon de Francfort, un véhicule baptisé Space Up Blue (Fig. 5), qui fonctionne avec un moteur électrique alimenté par une batterie Li-ion de 12 kwh pour une autonomie de 100 km. Mais en plus, une pile à combustible «à haute température» branchée en «prolongateur d autonomie» lui permet de parcourir 250 km supplémentaires. La pile était alimentée en hydrogène (3,3 kg) stocké sous pression. Le moteur électrique avait une puissance de 45 kw. Figure 5 Le concept-car Space Up Blue (2007) En 2007 est présentée, à l occasion du Challenge Bibendum, la Tiguan HyMotion (Fig. 6) équipée d une pile à combustible de 80 kwe hybridée avec une batterie Li-ion de 6,8 Ah (puissance 22 kwe). L hydrogène (3,2 kg) était stocké sous 700 bars. 3/7
Figure 6 Le prototype Tiguan HyMotion (2007) En 2009, est présentée la version «pile à combustible» du Caddi Maxi (Fig. 7) dans laquelle cette pile de 80 kwe est hybridée avec une batterie Li-ion de 22 kwe. L hydrogène était stocké à 700 bars. Figure 7 Le prototype Caddi Maxi (2009) En Août 2010, VW a annoncé un test de longue durée, en conditions climatiques montagneuses, d une nouvelle version de la Bora HY.POWER équipée d une pile de 75 kwe réalisée avec une nouvelle membrane de chez PSI (Paul Scherrer Institute) et hybridée avec deux super capacités de 30 kwe. 4/7
2. Collaboration avec la Chine Volkswagen avait engagé, en 1978, une collaboration avec le constructeur chinois SAIC (Shanghai Automotive Industry Corp.) qui s intitulait : la Shanghai Volkswagen Automotive et qui a permis à la Chine, dès 1983, de produire le modèle Santana dérivé de la Passat. Par ailleurs, la Chine avait démarré le développement de la pile PEM dès le début des années 90. Il a été amplifié en 2001 dans le cadre du programme quinquennal 863. La VW Santana a servi de base pour la série des deux prototypes à pile à combustible Start1 (2003), Start2 (2004) (Fig. 8 et 9). Bien qu à cette époque, VW développait déjà sa technologie de pile PEM, ces prototypes -de type hybride à batterie Li-ion- ont été équipés de piles chinoises, de respectivement 30 et 35 kwe, développées par l Université de Tongji et Shanghai ShenLi High Tech Co.. Figure 8 Le prototype Start1 (2003) Figure 9 Deux exemplaires de la Start2 (2004) A partir de la fin 2006, le modèle Passat de VW a servi de plateforme au prototype FCV chinois. Il embarque 3,4 kg d hydrogène sous pression à 350 bars et est équipé d une pile chinoise dite de 4 ème génération. 5/7
Une flotte de 22 exemplaires -baptisés Passat Lingyu FCV- a été mise en service pour les VIP aux Jeux de Pékin en 2008 (Fig. 10). Depuis février 2009, 16 exemplaires circulent aux USA dans le cadre du California Fuel Cell Partnership et sont présentés à diverses manifestations. Plusieurs exemplaires ont également circulé dans le cadre de l Expo Shanghai 2010. La Volkswagen Passat n est que l une des 3 plateformes -avec Roewe et Eastar Chery- qui ont été utilisées par les chinois pour développer leur technologie de véhicules à piles à combustible. On peut imaginer que, dès que possible, ils vont s affranchir d une technologie étrangère et donc que cette collaboration ne soit pas poursuivie : de fait, aucune information nouvelle n a été publiée à ce sujet depuis 2009. Figure 10 La flotte des Passat Lingyu FCV à Shanghai (2008) 3. Programme actuel En mars 2013, malgré une déclaration pessimiste du patron de VW (Martin Winterkorn) sur l avenir du véhicule à pile à combustible, publiée dans le numéro de mars de Auto News, une collaboration entre Volkswagen et le canadien Ballard Power Systems a été annoncée. C est en quelque sorte un «retour aux sources» puisque VW avait réalisé ses premiers prototypes -en 1996- avec une pile Ballard. Cette nouvelle collaboration a pour objet l utilisation de la technologie Ballard de piles à combustible pour équiper des véhicules de démonstration Volkswagen HyMotion. La durée de collaboration est initialement de 4 ans avec une extension possible de deux années supplémentaires. Le montant mis en jeu dans cet accord se situerait dans la gamme 60-100 millions de dollars canadiens. (ndlr : ce choix laisse penser que les résultats obtenus par Volkswagen avec leur technologie basée sur les membranes PSI (voir plus haut) n ont pas été très satisfaisants). Au Los Angeles Auto Show de novembre 2014, a été présenté le véhicule de recherche Golf SportWagen HyMotion (cf. Fig. 11) équipé d'une pile Ballard de 100 kwe dite de 4 ème génération, hybridée avec une batterie Li-ion, et de 4 réservoirs de stockage d'hydrogène sous pression pour une autonomie de 500 km. 6/7
Figure 11 - Golf SportWagen HyMotion (2014) 7/7